PHC管樁靜壓施工的送樁問題探討

　　關(guān)鍵詞：PHC；樁基施工；靜壓法；送樁

　　預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁（代號為PHC），其適用面廣，可廣泛應(yīng)用于各種工程建設(shè)的基礎(chǔ)；規(guī)格齊全，供設(shè)計選用范圍廣；強度高，抗彎、抗裂性能好；采用工廠化標準生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定，性能可靠；施工周期短，噪音小，無震動，無污染；施工工藝成熟，成樁質(zhì)量可靠性高；檢測直觀，質(zhì)量有保障；單位承載力造價低，綜合經(jīng)濟效益好。70年代從廣東沿海地區(qū)開始，正在全國廣泛推廣，武漢地區(qū)近三年開始在不少工程上得到應(yīng)用。但是，送樁深度問題缺乏相應(yīng)的標準，參考廣東省標準《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T15-22-98）規(guī)定的6m最大限度的施工，在某大樓工程實踐中，最小送樁深度2.0m，最大送樁深度超過7.5m，采用樁送樁施工，取得了一些經(jīng)驗。

　　1工程概況

　　某大樓位于武漢空軍雷達學(xué)院內(nèi)，主樓17層，輔樓為3-6層，設(shè)計為管樁基礎(chǔ)，樁規(guī)格為PHC-AB500（125），樁數(shù)為401根，單樁豎向承載力特征值Ra≥2200KN，采用靜壓樁機施工。

　　2工程地質(zhì)條件

　　根據(jù)勘察單位提供的巖土工程勘察報告，該場地地質(zhì)情況見表1：

　　樁端持力層為（3-3）層細砂，樁端進入持力層不小于1.0m。場區(qū)地下水為上層滯水和賦存于場區(qū)砂性土層中的孔隙承壓力，地下水對混凝土無腐蝕性。

　　3前期準備工作

　　（1）試樁施工

　　按照設(shè)計要求，在工程樁中選取了7根試樁（4根靜載樁和3根抗拔樁）。本工程采用YZY-600型全液壓靜力壓樁機，根據(jù)的設(shè)計單樁承載力要求配重5200KN，最大表壓力為雙組缸18MPa。根據(jù)設(shè)計要求及參考地質(zhì)勘察報告，1#試樁配樁38m，壓入土0.4m后壓力值為雙組缸16MPa，換算壓載為4620KN，經(jīng)穩(wěn)壓三次后終止壓樁，其余6根樁壓樁參數(shù)與1#試樁相同。

　　（2）試樁檢測

　　靜載試樁按照低應(yīng)變、高應(yīng)變、靜載、低應(yīng)變的順序進行檢測，抗拔試樁按照低應(yīng)變、抗拔試驗、低應(yīng)變的順序進行檢測，前后低應(yīng)變檢測反映7根樁均為Ⅰ類樁；高應(yīng)變測試承載力數(shù)據(jù)均超過5228KN；靜載試驗檢測數(shù)據(jù)見表2，抗拔試驗檢測數(shù)據(jù)見表3：

　　（3）圖紙會審

　　根據(jù)試樁施工情況及試樁檢測結(jié)果，按照設(shè)計單位要求，工程樁施工工藝參數(shù)與試樁一致，即靜力壓樁機配重5200KN，最終壓力值為雙組缸16MPa，并穩(wěn)壓三次后終止壓樁。

　　（4）確定送樁施工方案

　　《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，送樁深度不宜大于2.0m，最深不超過6.0m。本工程裙樓設(shè)計最小送樁深度為2.0m，主樓設(shè)計送樁深度一般為7.5m，最大送樁深度為8.5m。

　　考慮須送樁的深度要求，我方提出方案如下：

　?、僭趬簶妒┕で跋乳_挖2~3m的土方，然后再壓樁；

　?、谠黾庸軜堕L度，保證送樁深度不超過6.0m的要求；

　?、邸额A(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的送樁深度不宜大于6.0m，是依據(jù)錘擊樁機制定的，而本工程用的是靜壓樁。打入式樁機送樁時在樁頭接樁部位容易引起跳動導(dǎo)致偏心受壓，錘擊能量在樁頭部位傳遞不暢損失大，而靜壓樁機壓樁時不產(chǎn)生沖擊荷載，不會產(chǎn)生能量損失，送樁深度可以適當加深，而鋼制送樁器的統(tǒng)一規(guī)格長度為9.8m，所以用13m同規(guī)格管樁代替送樁器，送裝深度可以達到8.5m。

　　方案①要考慮靜壓樁機的施工操作面而需要增大土方開挖工作量，土方開挖后引起的一系列的降水、支護及工期的影響，繼而增加工程投資；方案②增加了管樁長度，這樣截樁長度必然增加，造成很大的浪費；方案③最為理想，但無相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范依據(jù)，仍須進行進一步的試驗。

　　4工程樁施工

　?。?）樁送樁施工

　　PHC管樁的豎向抗壓能力較強，豎向抗拉能力較差，能否采取樁送樁，取決于兩個因素：①管樁樁身結(jié)構(gòu)的極限承載力是否小于設(shè)計要求的單樁承載力極限值；②樁拔出時的力是否小于PHC管樁的抗拔承載力。

　　參考國家建筑標準設(shè)計圖集《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》03SG409及建華管樁的性能參數(shù)，經(jīng)報監(jiān)理及建設(shè)方同意，決定采取樁送樁施工。

　　通過現(xiàn)場觀察數(shù)根上拔送樁管樁時的靜力壓樁機壓力表數(shù)值，拔起瞬時值小于單組缸7MPa，正常值為單組缸4MPa；壓樁機夾樁器空載由下限向上限運行時壓力表瞬時值為單組缸4MPa，正常值為單組缸2MPa，換算為樁身上拔時實際上拔力正常值為235KN，最大值為382KN，遠小于樁身的抗拔極限承載力（780KN）。

　　據(jù)此可以肯定，采用樁送樁施工不會因為管樁作一次送樁器而產(chǎn)生斷樁，影響工程質(zhì)量。所以在后續(xù)的施工中大膽采用樁送樁施工，同時加強施工中各工序環(huán)節(jié)的監(jiān)督，至樁基施工完畢未發(fā)現(xiàn)樁身斷裂的現(xiàn)象。

　　（2）施工質(zhì)量控制

　?、賴栏癜磯簶豆に嚵鞒淌┕?，工藝流程如下：測放樁位→樁機就位→吊樁落位→樁段對中調(diào)直→靜力壓樁→接樁→再壓樁→送樁→記錄整理等工藝。為了保證施工質(zhì)量，對每道工序的施工，必須做到位，強化工序施工要求，不符合者，不得進入下道工序。

　?、诿看螛抖芜M場時，須有專人驗收，對管樁外觀、樁徑、壁厚、頂面平整度、樁體彎曲等進行檢查，同時管樁生產(chǎn)廠家必須提供相關(guān)的水泥、鋼筋、外加劑的質(zhì)保書、復(fù)檢報告及其混凝土配合比，現(xiàn)場檢驗時發(fā)現(xiàn)不合格者，必須無條件退貨。

　　③樁機吊樁就位。壓樁機指揮員根據(jù)已施放準確并做有白色標記的樁位，指揮壓樁機就位，并進行樁位復(fù)測，將樁段起吊至樁位處，由當班施工員和樁工扶正管樁，保證垂直就位，不得隨意自由落位。

　?、茈p向控制垂直度。在樁機附近兩側(cè)設(shè)置鋼支架吊線錘，觀測被壓樁段兩個不同方向的邊緣，調(diào)整樁機，嚴格控制樁段的垂直度誤差。嚴禁邊壓樁邊調(diào)整樁機，或者下樁入土深度≥1.0m后調(diào)整樁機。如果樁端平面位移超限或遇到地下障礙物時，必須將樁段吊離孔外，待處理后，再調(diào)機施工。

　　⑤壓樁。當樁段落位及其調(diào)整垂直度符合要求后，方可進行壓樁。壓樁前，事先合理確定壓樁壓力值為雙組缸16MPa；開始壓樁后，要認真記錄每節(jié)樁的入土深度和相應(yīng)的壓力表讀數(shù)，同時還需有專人觀測吊線錘的變異情況，嚴格控制樁的傾斜度，當垂直度超限時，應(yīng)停機責令指揮員及時糾正；在接樁后的壓樁過程中，應(yīng)堅持以壓力值為主控，樁長為輔的“雙控”原則。樁端持力層為（3-3）層細砂層，確保樁端進入持力層深度≥1.0m的設(shè)計要求。如若深度未達到設(shè)計要求時，可在允許范圍內(nèi)適當增大壓力，使之達到深度要求。

　　⑥遇到下列情況之一者，應(yīng)暫停壓樁，匯報和請示現(xiàn)場監(jiān)理，并進行及時處理：①壓樁深度超過設(shè)計深度，油壓值卻達不到要求；②樁頂和樁身混凝土破碎或產(chǎn)生明顯裂紋；③樁身突然傾斜、位移或嚴重回彈；④與相鄰樁入土長度相差懸殊，或樁端不能落在同一持力層上；⑤場地內(nèi)地面嚴重隆起或相鄰樁發(fā)生嚴重位移；⑥已施工的樁身向上位移。

　?、邍栏衤男鞋F(xiàn)場監(jiān)理簽證認可手續(xù)。施工過程中，每道工序先經(jīng)質(zhì)檢員檢驗，合格后再請現(xiàn)場監(jiān)理驗收簽字認可，凡未經(jīng)簽字認可者，不得進行下道工序，在施工質(zhì)量上質(zhì)檢員將全力配合現(xiàn)場監(jiān)理同時把關(guān)。

　　5樁基檢測結(jié)果和結(jié)論

　?。?）工程樁施工完成，土方開挖后，按照驗收及檢測規(guī)范和設(shè)計院要求，進行了4根工程樁靜載試驗、23根高應(yīng)變檢測、401根工程樁低應(yīng)變?nèi)繖z測、樁身垂直度檢測和樁位偏差測量。結(jié)果表明：承載力全部滿足設(shè)計要求，樁身完整性Ⅰ類樁占98%，Ⅱ類樁占2%，垂直度偏差小于規(guī)范規(guī)定的0.5%，平面位置偏差最大為80mm，樁基工程驗收合格。

　　（2）送樁深度超過6.0m時，往往沒有專用的送樁器，采用同規(guī)格管樁做送樁器，使用方便經(jīng)濟，但要注意滿足拔出送樁管樁的力小于管樁的抗拔極限承載力的要求。采用靜壓法施工時，送樁深度可以達到8.5m。

　?。?）預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁有很大的優(yōu)勢和進步性，采用靜壓樁機施工，特別是在城區(qū)應(yīng)用越來越廣泛，亟需制定出詳細的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范，特別是關(guān)于送樁的技術(shù)標準。